Como conectar um relé de segurança: diagrama de fiação de canal duplo

Sabendo como conectar um relé de segurança É principalmente uma questão de quatro grupos de terminais, energia, entradas, reinicialização e saídas, aterrissou para que o dispositivo monitore sua entrada de segurança e deixe a máquina cair em um estado seguro em qualquer falha Em suma, tudo se resume a quatro coisas: obter energia para os terminais certos, aterrissar seu dispositivo de segurança nos canais de entrada, conectar o reset e fechar o loop de feedback no lado de saída Um relé de segurança não é um relé normal com uma etiqueta, é um dispositivo de autoverificação construído em torno de dois relés internos redundantes que deixam a máquina cair em um estado seguro quando qualquer coisa falha, acerte a fiação e você terá um circuito que pega suas próprias falhas; erre e você terá um único ponto de falha escondido atrás de uma luz verde.

Atualizado em junho de 2026 · Revisado pela equipe técnica CCH Sensing

O que um relé de segurança realmente faz antes de conectá-lo

Um relé de segurança observa um dispositivo de segurança, um botão de parada de emergência, um interruptor de intertravamento, a cortina luz segurançae força a maquinaria conectada a um estado seguro quando esse dispositivo se abre ou quando o relé detecta uma falha dentro de si O “magic” vive em dois relés internos, geralmente rotulados como K1 e K2, conectados em redundância com contatos guiados por força (guiados por positivo).

Redundante significa que a função de segurança passa por K1 e K2, dois relés redundantes dentro de uma caixa; se um falhar, o outro ainda desenergiza a saída. Guiado por força significa que os contatos normalmente abertos e normalmente fechados em cada relé interno estão mecanicamente amarrados, portanto, um contato soldado não pode mentir sobre seu estado, o relé vê a discordância e se recusa a reiniciar. Este automonitoramento é exatamente o que os relés regulares não podem fazer, e é o comportamento de falha que ISO 13849-1 alvos, um único contato soldado em um relé eletromecânico comum pode deixar uma máquina funcionando quando deve ser parada Essa diferença é toda a base dos circuitos de segurança baseados em relé.

“O erro que vemos com mais frequência no banco não é um fio errado, é tratar o relé de segurança como um relé de cubo de gelo As pessoas conectam um canal, pulam o loop de feedback e assumem que o LED verde significa que estão protegidas. O objetivo de K1 e K2 é que o dispositivo se mostre seguro em cada ciclo, não apenas no primeiro.”.”

Engenheiro de Aplicação, Sensoriamento CCH

Em nossa própria bancada, quando deliberadamente soldamos um contator de saída em um módulo de relé de segurança CCH e, em seguida, pedimos uma reinicialização, o caminho de feedback monitorado mantém o relé desligado, o circuito não irá energizar novamente até que a falha seja limpa Esse comportamento é a linha divisória entre um dispositivo de segurança real e um relé que apenas se parece com um Em uma célula de solda robótica que auditamos, essa distinção é exatamente por isso que os engenheiros da CCH Sensing classificam esses módulos para ISO 13849-1 PL e, porque o relé deve provar-se seguro a cada ciclo, não apenas na instalação Se você quiser a comparação completa, veja nossa quebra de a relé de segurança versus relé padrão.

Você realmente precisa de um relé de segurança?

Você precisa de um relé de segurança sempre que uma avaliação de risco atribuir a uma função de segurança um Nível de Desempenho que exija tolerância a falha única, Categoria 3 ou 4 abaixo ISO 13849-1:2023. Nesse ponto, um relé simples ou uma única entrada PLC não é mais confiável para controle, e apenas um relé de segurança dedicado ou controlador de segurança pode fornecer a redundância exigida pelo padrão.

O próprio Nível de Desempenho (PLr) é derivado da gravidade, frequência de exposição e possibilidade de evitação; a métrica equivalente na IEC 62061 é o Nível de Integridade de Segurança (SIL). Essa classificação impulsiona a categoria que você deve construir, portanto, estabeleça esses requisitos de segurança antes de escolher o hardware. Na prática, os engenheiros da CCH Sensing mapeiam a avaliação de risco primeiro para uma categoria, uma disciplina interna construída em anos de projetos OEM de segurança de máquinas.

Quando posso pular um relé de segurança?

Você pode pular um relé de segurança quando a avaliação de risco pousar em um nível de desempenho baixo e uma falha de parada não puder prejudicar ninguém, um transportador que apenas interrompe o produto sem nenhum acesso do operador é o exemplo clássico. Abaixo da categoria 2, um relé padrão ou uma única entrada PLC pode satisfazer o requisito, então o custo de um relé de segurança não compra nada para você.

No momento em que uma função precisa de comportamento de Categoria 3 ou 4, em que uma única falha não deve causar perda da função de segurança, esse relé simples ou entrada PLC não é mais confiável para controle. Dever geral de proteção de máquina sob OSHA 1910.212, & confiança do controle da poder-impressão sob OSHA 1910.217, são os tipos de obrigações que empurram uma função em direção a um relé de segurança dedicado Não tenho certeza de onde sua função pousa? execute os números com o nosso Mapeador de categoria PL/SIL ou leia o guia de seleção de segurança baseado em risco.

O mapa do grupo de 4 terminais: decodifique qualquer diagrama de fiação

Cada diagrama de fiação de relé de segurança, independentemente da marca, se divide em quatro grupos funcionais Aprenda os grupos e você pode ler um Pilz PNOZ, um Allen-Bradley GuardMaster MSR ou um bloco terminal Siemens 3 SK, e a maioria dos exemplos de fiação publicados, sem memorizar os números de peça, chamamos isso de Mapa do Grupo 4-Terminal.

Uma nota prática sobre a nomeação: os contatos de saída são notavelmente consistentes entre os fornecedores, 13-14, 23-24 e 33-34 são normalmente contatos de segurança abertos e 41-42 é o auxiliar normalmente fechado, um padrão confirmado em inúmeros diagramas de campo Os terminais de entrada variam mais Em um relé de entrada dupla Allen-Bradley, S11 e S21 enviam o sinal de teste para fora e S12 e S22 o recebem de volta, então o dispositivo de segurança fica entre eles Sempre confirme a convenção de entrada na folha de dados antes de pousar um único fio Na prática, o erro de campo mais comum que vemos no CCH Sensing é um fio pousado no par de entrada errado porque um técnico assumiu a numeração de uma marca aplicada a outra, um erro de cinco minutos que só falha no teste de validação horas depois. O pensamento de grupo o impede, razão pela qual ISO 13849-1 a documentação começa a partir da função, não do número da peça.

Como conectar um relé de segurança, passo a passo

Com os quatro grupos terminais compreendidos, o procedimento é repetível em quase qualquer módulo Ative um relé de segurança em sete etapas: isolar a energia, energizar A1/A2, aterrar o dispositivo de segurança nos canais de entrada, definir o modo de operação, conectar o reset, conectar as saídas a dois contatores, em seguida, fechar o ciclo de feedback e validar Este é o Sequência de fiação de relé de segurança em 7 etapas usamos como lista de verificação de bancada.

Como os relés de segurança estão conectados?

Os relés de segurança são conectados em pares e em série: os dois canais do dispositivo de segurança pousam nos terminais de entrada, as duas saídas redundantes do relé acionam dois contatores e os contatos espelhados dos contatores retornam aos terminais de feedback Todo caminho seguro é duplicado, de modo que uma única falha é sempre capturada As sete etapas abaixo colocam essa estrutura em prática.

Observe que o relé de segurança fica no meio do circuito: uma entrada de segurança de um lado, uma saída monitorada do outro e uma reinicialização que os une Essa estrutura é idêntica, quer você esteja conectando um intertravamento de proteção ou um intertravamento completo guarda-máquinas sistema. Para o contexto mais amplo do produto, nosso módulos relé segurança página e o guia dos módulos de relé de segurança seleção do módulo de cobertura. Em um retrofit típico da linha de produção, os engenheiros da CCH Sensing executam essa sequência exata porque pular a etapa 7, o ciclo de feedback é a única falha que passa por uma primeira inicialização, mas falha em uma validação ISO 13849-1 posteriormente; orçamento de aproximadamente 200 min por função de segurança para fiação e teste.

Fiação de entrada de canal único versus canal duplo

Sua única maior decisão de fiação é quantos canais de entrada para executar Uma entrada de canal único executa o dispositivo de segurança através de um circuito; uma entrada de canal duplo executa-lo através de dois circuitos independentes com fio em série, ambos os quais devem ser fechados para o relé para dar uma saída A fiação de canal duplo é o que permite que o relé detectar uma falha cruzada ou um único fio quebrado, a base do comportamento Categoria 3 e 4 sob ISO 13849-1.

Na prática quase todas as máquinas vigiadas usam entrada de canal duplo Dois contatos normalmente fechados de um e-stop são conectados de modo que pressionar o botão abra ambos os circuitos de uma só vez; se apenas um abrir, o relé sinaliza uma discrepância de canal e não reiniciará Essa é a entrada redundante funcionando exatamente como pretendido O erro que morde integradores é executar fio de canal duplo, mas alimentando ambos os canais de uma fonte, o que derrota a detecção de falhas cruzadas; CCH Sensing sinaliza isso em cada auditoria do cliente porque silenciosamente deixa cair um design de Categoria 3 de volta para a Categoria 1, e o relé só pode pegar a discrepância dentro de sua janela de simultaneidade de cerca de 0,5 seg.

Fiação da Redefinição: Manual, Monitorado e Automático

Redefinir a fiação é onde bons circuitos e atalhos perigosos divergem Existem três opções, e a escolha é governada pelo padrão, não por conveniência Use o Rede de decisão de canal e reinicialização para combinar a fiação com o aplicativo.

Por que isso importa tanto? Porque ISO 13850:2015 Requer que a redefinição da função de parada de emergência não deve, por si só, reiniciar a máquina Uma redefinição manual monitorada satisfaz isso detectando a borda descendente quando o botão é liberado, um botão de reinicialização em curto ou emperrado não pode falsificar uma reinicialização Na prática, o CCH Sensing padrão projetos de zona protegida para reinicialização monitorada, uma regra interna moldada por anos de retrofits de campo Os engenheiros de campo aprendem isso da maneira mais difícil: definir cada relé para reinicialização automática “para salvar um botão” é um erro clássico que remove silenciosamente a proteção de reinicialização.

Fiação do lado de saída: contatores, feedback e armadilha de contator soldado

Os contatos de saída de um relé de segurança são sinalizados, não motorizados. Eles são projetados para alternar as bobinas de dois contatores externos, que por sua vez alternam o motor. A maioria dos relés oferece dois ou três conjuntos de contatos independentes exatamente por esse motivo. Este é o Armadilha de feedback de contator soldado: o fracasso que a maioria dos iniciantes nunca planeja.

Os contatos do relé de segurança devem alternar a energia trifásica diretamente?

Não. Nunca passe a corrente do motor pelos contatos de saída do relé Use as saídas de segurança (13-14 e 23-24) para acionar as bobinas de dois contatores, chame-as de KM1 e KM2 e deixe esses contatores trocarem a carga trifásica de dois contatores, não um, de modo que um único conjunto soldado ainda deixe um segundo dispositivo para quebrar o circuito.

O que acontece se um contator motorizado for fechado?

Com o laço de realimentação com fio, um contator soldado é pego na próxima demanda: o relé vê a discordância entre o estado do contator comandado e real e fica desligado Sem o laço, o contator soldado continua alimentando o motor e o operador não tem aviso, porque a luz verde ainda está acesa. É por isso que o monitoramento externo do dispositivo não é opcional nos circuitos da Categoria 3/4.

Em um freio de prensa que atendemos, um único contator soldado alimentava o aríete há semanas atrás de um sinal verde porque ninguém conectava o circuito de feedback; Os engenheiros da CCH Sensing agora tratam o EDM como obrigatório em cada PL d ou superior ISO 13849-1uma regra obtida no campo, em nosso banco de testes interno e ao longo de anos de comissionamento OEM. Espelhe a falha em uma saída ou indicador de PLC se quiser que a manutenção a veja, mas mantenha esse sinal fora do caminho de segurança.

Exemplo trabalhado: conectar um E-Stop através de um relé de segurança

Aqui está todo o circuito, terminal por terminal, para uma parada de emergência de canal duplo acionando um motor através de dois contatores, a fiação de relé de segurança mais comum que você construirá É o circuito exato CCH Sensing fios na bancada interna para clientes OEM, porque um exemplo trabalhado em concreto bate um diagrama genérico todas as vezes; anos de construções de painéis tornaram-no nosso modelo padrão de parada eletrônica.

• ✔ Poder:24 V DC a A1, 0 V a A2.
• ✔ Canal 1:primeiro contato normalmente fechado da parada eletrônica entre S11 e S12.
• ✔ Canal 2:segundo contato normalmente fechado da parada eletrônica entre S21 e S22.
• ✔ Redefinir + feedback:botão de reinicialização mais os contatos do espelho da série KM1 e KM2 em S33S34.
• ✔ Resultados:13-14 para a bobina KM1, 23-24 para a bobina KM2.
• ✔ Carga:Os contatos principais KM1 e KM2 em série alimentam o motor trifásico.
• ✔ Status:41-42 (NC) para uma entrada PLC apenas para indicação, nunca como caminho de segurança.

Pressione o e-stop e ambos os canais abertos, K1 e K2 cair, ambos os contatores liberar, e o motor pára Liberar e reiniciar, eo relé re-ativa somente se o loop de feedback confirma ambos os contatores realmente se alinha com ISO 13850:2015 para a função e-stop e com as práticas elétricas da IEC 60204-1 para fiação da máquina.

Testes, Comissionamento e Solução de Problemas

Como você testa um relé de segurança?

A validação faz parte do trabalho de fiação, não uma reflexão tardia Trabalhe através de cada função de segurança por sua vez: acione o dispositivo, confirme a queda das saídas e, em seguida, confirme a parada real da máquina Um relé de segurança monitore seus canais continuamente, para que os LEDs de diagnóstico do relé sejam sua primeira leitura sobre o que ele vê.

• ✔ Opere cada entrada de segurança e verifique se ambos os canais respondem, uma resposta de canal único significa uma falha ou falha de conexão.
• ✔ Confirme os contatos de saída abertos e os contatores liberados em todas as demandas.
• ✔ Simule um contator soldado mantendo um contato espelhado aberto; o relé deve recusar-se a reiniciar.
• ✔ Leia os códigos de falha do LED no manual para localizar falhas cruzadas e discrepâncias de canal.

Falhas comuns que um relé de segurança detecta e relatórios incluem uma falha cruzada entre os dois canais de entrada, um contato de saída soldado, uma discrepância de canal (uma entrada fechada enquanto a outra está aberta) e um tempo limite de simultaneidade quando os dois canais não mudam de estado dentro da janela permitida Cada um deles é uma história de fiação tanto quanto uma história de dispositivo, a maioria do “o relé não redefinirá as chamadas de” traçam de volta a um loop de feedback que nunca foi fechado No campo, os engenheiros da CCH Sensing orçam um teste funcional completo por função de segurança porque um canal não testado é a causa raiz da maioria dos “funcionou nas falhas de segunda-feira do” deliberadamente cada canal para confirmar que o relé reage dentro de seu tempo de resposta nominal e registra a falha por ISO 13849-1.

Perspectivas da indústria: de relés discretos à segurança configurável

Esses fundamentos de fiação acima são estáveis, grupos de terminais, entradas de canal duplo e monitoramento de dispositivos externos não mudaram e não mudarão O que está mudando é a arquitetura que você escolhe antes de pegar um fio À medida que o número de funções de segurança em uma linha cresce, a fiação de relé discreto ponto a ponto se torna a parte cara para instalar e, pior, para modificar mais tarde Para qualquer nova construção, o julgamento prático é decidir entre relés discretos e uma plataforma configurável na frente, porque a repulsão do fio após o comissionamento custa muito mais do que escolher corretamente no papel.

Dois turnos impulsionam essa decisão Relés de segurança configuráveis, controladores de segurança e PLCs de segurança substituem uma pilha de relés de função única por um dispositivo definido por software, trocando a fiação pela configuração e transformando um sistema de segurança com fio em um programável E a segurança do link IO (padronizado como IEC 61139-2 e agora oferecido pela Pilz, Phoenix Contact e SICK entre outros) carrega sinais seguros e padrão sobre um único cabo para dispositivos de campo, permitindo segurança distribuída que corta as execuções ponto a ponto que dominam um circuito de segurança tradicional Para uma máquina de baixa função, um relé de segurança discreto ainda é a escolha mais barata e transparente Para uma linha com uma dúzia de intertravamentos e zonas, cada vez mais a norma, a fiação economiza em direção à segurança configurável Em linhas de várias zonas que comissionamos, o trade-off é concreto: uma dúzia de relés pode significar centenas de terminais com fio, que é a razão pela qual a segurança do CCH Sensing é cada vez mais configurável para construções com mais de 6 funções de segurança, e economia de trabalho mais alta ISO 13849-1 aplica-se de qualquer maneira Os analistas de mercado projetam um crescimento constante no hardware de segurança funcional ao longo da década, mas esse número é o pano de fundo; a decisão que afeta seu painel é a arquitetura antes da fiação, não o tamanho do mercado.

Perguntas frequentes